时间:2022-05-19 18:34:16
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中图分类号: TU74文献标识码: A
一、前言
由于我国的地域辽阔,我国气候条件的差异,特别是区域间温度差异较大,很多地方,尤其是北方地区,冬季气温较低,使得房屋建筑施工过程中面临着很多的问题,同时也让建筑施工过程中的质量管理变得更为复杂。所以,在冬季,如何采取更加先进的技术和施工管理水平,去进行房屋建筑施工,对房屋建筑的安全和质量影响较大,而本文就是针对这个问题进行分析阐述的。
二、冬季房屋建筑施工技术特点分析
1、气温
我国处于北半球,冬季气温整体比较寒冷,尤其是我国大部的北方地区,整个冬季都会在零下度过。在如此严寒的温度下施工的难度可想而知,很多建筑用材的保管难度、商用混凝土的制造及运输难度、材料的运送难度、钢筋焊接的难度、砌筑难度都很大,这在某种程度上也制约了施工的进度。
2、时间
北半球冬季黑夜时间长,而且夜间温度特别低,几乎无法进行施工,这就造成了冬季有效施工时间较短的特点,施工单位不能像其他季节一样高效进行施工操作。再加上由于冬季施工条件恶劣,建筑工人的工价也会随之上涨,这一因素也制约了冬季房屋施工的开展。
3、技术文件
房屋建筑施工工程进行冬季施工时,工程施工相关人员要提前做好冬季施工的文件处理工作和文件编制工作,将所有的技术要点以及施工注意事项记录下来,指导施工队伍进行冬季建筑施工工作,这些文件主要包括施工组织、施工方案以及施工技术措施三个方面工作,具体说来,要完成如下几个方面工作:建筑施工原材料的采购和仓储工作计划,冬季建筑施工的建筑工程任务安排和时间安排工作,相关人员配备计划,原材料部署计划,建筑工程质量控制要点方面计划,施工人员上岗培训计划,建筑施工安全方面的注意事项以及冬季施工工地工序以及工程进度方面的安排计划。
三、冬季房屋建筑施工中存在的问题阐述
1、建筑材料质量难以达到相关的标准
在进行施工准备时候的材料物资质量管理问题。工程建设项目的材料物资将直接关系到整个项目质量管理的成败,目前,我国很多单位在采集物料时候,难以达到质量要求,或是不符合设计施工的标准,或者是材料的保管不当,发生挥发磨损等等一系列问题,都使我国的工程项目质量管理存在着巨大的隐患。
2、缺乏对施工过程的监督
在我国,加强对施工过程的施工质量监督管理是整个施工质量控制的重要环节。但是,我国的监理部门或者是监理人员,在多数情况下,刚刚受到施工建设单位的监理委托,便会立刻安排监理工作人员去进行监理,对整个工程的实际情况缺乏实际的了解,仅仅限于对施工一般工艺标准和施工工序流程进行监理,忽视了对整个工程全过程的开展监理工作,对施工过程中存在的问题因为各种利益关系和或限于监理水平,面对施工过程中的违规操作,忽视施工阶段个部分的质量标准,面对问题,难以及时迅速的采用有效措施进行管理,很大程度上丧失了监理的真正职能。因此,使得施工过程中存在很多忽视施工规范,忽视工序的科学性,忽视施工工序的质量标准等多种现象,这些都对整个施工过程的质量管理产生了及其消极的影响。
四、冬季房屋建筑工程施工技术措施分析
1、做好施工前的准备
《建筑工程冬季施工规程》中,对施工的温度有着明确的规定,一般认为,室外的平均气温连续5天低于5摄氏度,就意味着冬季施工的时间来临了。所以,我们在施工前,首先要收集施工地冬天的气温变化资料。把对施工有可能产生不利影响的因素各个击破、一一化解,做好充分的准备和防范。认真听取天气预报,对于未来一周甚至更长一段时间的天气变化有个预判,了解气温变化趋势和持续的时间等细节,防患于未然。
2、加强施工图纸的会审
图纸是建筑工程的灵魂,而如果图纸出现错误且没有被发现,就会给整个建筑工程带来不可言喻的后果。所以在工程中标之后,在做好一切准备工作之后,就要组织人力对图纸进行细致的审查,在不影响其设计理念以及确保工程质量和功能为前提,检查设计中存在的漏洞和弊端,是否违反国家规定,是否在某些地方不符合合同要求,并且进行积极的修改。并且在审查之后,工程施工的管理人员必须认真的熟悉整个图纸,了解设计者的理念和整个工程的施工过程,对特殊的项目要加以注意。
3、加强施工过程的质量控制
(一)控制好原材料的加热温度。混凝土原材料的加热是保证混凝土早期强度增长的重要因素,在施工过程中要确定原材料的加热温度,作好加热措施,定时进行温度测量,保证加热温度达到要求。
(二)控制好混凝土的人模温度。混凝土浇筑入模温度一般不应低于2 qc。温度过低,则容易造成新浇灌的混凝土冷却过快,使混凝土在很短时间内降至冰点温度而影响混凝土早期强度增长。
(三)作好试块的留置工作。根据规范冬季施工试块留置不少于2组(6块),与结构同条件养护,分别用于检验受冻前混凝土和转入常温养护28 d的混凝土强度。
(四)加强成品的养护。冬期混凝土的养护管理是保证混凝土质量的重要措施。新浇筑的混凝土,一是作好覆盖保温工作,并经常检查;二是作好混凝土的测温工作,随时掌握混凝土的内部温度,保证混凝土在初凝期不受冻。
五、冬季房屋建筑施工具体分析
1、钢筋工程
(一)钢筋冷拉
(1)在拉钢筋的时候,可以采用控制应力方法,温度降低,伸长率随之而减少,而控制应力不变,伸长率不足。所以,在负温下要使用大于常温的控制应力,才能达到实际设计要求。(2)钢筋负温冷拉可以采用控制应力的方式,也能够使用控制冷拉率的方式。然而,不可以采用控制冷拉率的办法对那些不能分清炉批的冷轧钢筋冷拉。
(二)钢筋负温焊接
(1)在负温的状态下进行焊接施工,常用的焊接方法有闪光对焊和电弧焊,有时也采用电渣压力焊,电弧焊又分为帮条,搭接,坡口焊三种。(2)为了确保施工安全,对施工队伍的施工资质一般都有比较严格的规定,要求工人必须具备焊工上岗证明。(3)钢筋的焊接作业一般是在室内,如果条件不允许,只能在室外施工,这时应确保室外环境不能太低,否则会影响焊接质量,遇到雨雪天气,一定要采取必要的遮蔽措施。
2、混凝土工程
(一)混凝土运输
冬季运输混凝土要使用恰当的运输容器,遴选正规的商用混凝土公司。在运输的过程中,高度关注混凝土混合材料的保温,具体地从控制运输的距离、为车辆装设保温装置或者是现场直接搅拌的方式实施操作。
(二)混凝土浇筑
在进行浇筑操作前,施工人员要充分了解所购混凝土抗冻方面的性能,并根据这一信息制定相应的保暖措施。
在混凝土浇筑时,应该清除模板和预埋件上面的水、冰、霜以及杂物,在必要的时候还要设置保温以及防风装置。此外值得我们注意的是,混凝土入模时的温度应该控制在10℃~20℃之间。
(三)混凝土的养护
(1)要采用干燥的草袋或者麻袋,作为保温材料,不能水分过高。(2)一般来说,浇筑的混凝土抗压强度不宜过低,不然会影响使用寿命,一般说,这个比例大约是40%,即抗压强度应高于40%的标准量。(3)混凝土拆模后,要及时的将保温材料盖上,让混凝土表面温度不产生骤降,降低裂缝的发生率。
3、模板工程
冬施浇筑混凝土前,认真检查模板,清理模板内的冰雪。模板在混凝土达到抗冻临界强度(混凝土设计等级的30%并不低于5MPa) 并冷却到5℃后方可拆除。拆模时混凝土温度与环境温度差大于20℃时,拆模后的混凝土表面应及时覆盖,使其缓慢冷却,以防出现温差裂缝。
墙柱模板外侧挂满草帘或模板后嵌入聚苯板。冬施过程中,要注意及时清理模板上粘结的混凝土,浇完混凝土和拆模后的模板要保持干净,一定要随用随清理,以保证混凝土质量和增加模板周转使用次数。
六、结束语
综上所述,在冬季房屋建筑工程的施工中,由于季节、温度的变化,其施工具有一定的特点,因此需要采取相应的施工技术措施确保房屋施工的质量和安全,这对于居民的居住水平和安全具有重要的意义。
参考文献:
Abstract: This article from the building foundation treatment should consider factors, building foundation treatment steps and building the common foundation treatment methods from three aspects to discuss the building foundation treatment methods.
Key words: building; foundation construction; processing methods; methods and steps
中图分类号:TU47文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)07-0020-02
作为连接上层建筑和地下支撑基础的关键性部位,地基层的施工就显得尤为重要,一旦地基设计、施工不合理,轻者造成上层建筑出现不均匀沉降、墙体裂缝等质量问题,重者将会造成建筑物整体坍塌的严重后果,将严重威胁人们的生命和财产安全。岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土作为地基土层的主要几大类别,在进行实际的施工处理中需要有针对性的进行施工处理工作,以达到提高地基机体的承载能力的目的。通常地基分为人工地基和天然地基两种,其中人工地基的施工过程中需要对周边环境因素、建筑材料、建设标准等进行综合性考虑,以保证在造价控制范围内,实现地基建设的高效性和实用性。
1 房屋建筑地基处理应考虑因素
1.1 土层构造的影响。房屋基础应设置在坚实可靠的地基上,不要设置在承载力较低、压缩性高的软弱土层上。基础埋深与土层构造有密切关系。
1.2 地下水位的影响。地下水对某些土层的承载力有很大影响。如粘性土含水量增加则强度降低;当地下水位下降,土的含水量减少,则基础将下降。
1.3 冰冻线的影响。冻结土与非冻结土的分界线成为冰冻线。当建筑物基础处在冻结土层范围内时,冬季土的冻胀会把房屋向上拱起;土层解冻时,基础又下沉,使房屋处于不稳定状态。
1.4 相邻建筑物的影响。紧张的城市用地,使得一栋房屋紧邻另一栋房屋建造的现象经常发生。两栋房屋要么紧紧相连,使用同一地基;要么设一道变形缝,各用一半地基;要么采用悬挑地基或桩地基。尤其是一些设计和建设单位只注意一般新建房屋地基比原房屋地基浅埋,两地基基础间净距一般取地基底面高差的 1- 2 倍,新建房屋周围有旧建筑物时,除应根据上述条件决定基础埋深外,还应考虑新建房屋基础对旧有建筑的影响。
2 房屋建筑地基处理的步骤
首先根据天然地基条件和建(构)筑物对地基的要求,确定需要进行地基处理的的目的、范围以及要求;然后根据天然地层的地质条件、地基处理方法的原理、过去应用的经验和机具设备、施工所需材料等限制条件进行地基处理方案可行性研究,提出多种可行方案;最后,对提出的各种方案进行技术、经济、质量、进度等方面的比较分析,同时考虑环境保护的要求,确定一种或几种地基处理方法。在初步确定了地基处理方案后,可据工程实践情况进行小型现场试验或进行补充调查,根据现场试验成果进行施工设计。在工程施工过程中,通过监测、检验以及反分析,如需要对设计进行修改、补充。当地基处理方法处理效果感觉不理想时,用各种混凝土桩、钢结构桩基础回避软弱地基的影响无疑是最有效的方法,但肯定也是比较昂贵的工艺,需要根据场地具体情况综合分析比较而选用。
3 房屋建筑常用的地基处理方法
从广义上讲,地基处理技术主要包括三大类:第一,各种地基加固技术,其主要作用是增强软土地基的承载力,减少其沉降变形;第二,各种桩基技术,其主要作用是把上部荷载传至地基深部;第三,地下连续墙技术,其主要作用是提供侧向支护。在长时间的实践中,这三类技术之间,不同的施工工艺正在互相嫁接、移植、交叉渗透,从而又形成了许多新技术、新工艺。各类技术并不是各自孤立的技术,而是通过嫁接、移植、交叉渗透,产生了更好的技术效果、经济效益和社会效益,这是地基处理技术发展的必由之路和前进之路。
3.1孔内深层强夯法
孔内深层强夯法 (DDC) 技术是通过孔道将强夯引入到地基深处,用异型重锤对孔内填料自下而上分层进行高动能、超压强、强挤密的孔内深层强夯作业,使孔内的填料沿竖向深层压密固结的同时对桩周土进行横向的强力挤密加固,针对不同的土质,采用不同的工艺,使桩体获得串珠状、扩大头和托盘状,有利于桩与桩间土的紧密咬合,增大相互之间的摩阻力,地基处理后整体刚度均匀,承载力可提高 2~9 倍;变形模量高,沉降变形小,不受地下水影响,地基处理深度可达30 米以上。孔内深层强夯技术可根据不同的地质情况以及设计要求,就地取材,例如建筑碴土、土夹石、灰土和混凝土等材料均可做成各种 DDC桩,不仅可以大大的降低工程造价,而且施工质量容易控制、地面振动小、施工噪音低、施工速度快;成桩直径0.6~3.0m,单桩处理面积 1.0~14.0m2,不受季节限制,同时能消纳大量建筑垃圾,可在城区或危房改造居民区施工等特点。
3.2 预压法
预压法是一种有效的软土地基处理方法。该方法的实质是,在建筑物或构筑物建造前,先在拟建场地上施加或分级施加与其相当的荷载,使土体中孔隙水排出,孔隙体积变小,土体密实,提高地基承载力和稳定性。适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于 4m 时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过 4m时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理,堆载预压法处理深度一般达 10m左右。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。真空预压法处理深度可达 15m左右。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。
3.3 水泥土搅拌法
水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。深层搅拌法系利用水泥或其它固化剂通过特制的搅拌机械,在地基中将水泥和土体强制拌和,使软弱土硬结成整体,形成具有水稳性和足够强度的水泥土桩或地下连续墙,处理深度可达8~12m。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基的天然含水量小于 30%(黄土含水量小于 25%)、大于70%或地下水的 pH 值小于 4 时不宜采用于法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制,该法在地基承载力大于 140kPa 的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。房屋建筑地基还有其他处理办法,例如:砖砌连续墙基础法、混凝土连续墙基础法、单层或多层条石连续墙基础法、浆砌片石连续墙(挡墙)基础法等,在此就不进行一一说明。
总之,对房屋建筑地基处理的方法多样,在进行选择的时候一定要根据地基的特殊性,必要的时候可以使几种方法结合,从而设计出较为合理的处理方案,以提高地基的承载力,保证房屋建筑的安全性。
参考文献:
[1] 周荣娟;;浅议房屋建筑软土地基施工技术[J];企业家天地(理论版);2010年11期
[2] 孔超军;;论建筑工程中的地基处理方法[J];企业导报;2011年06期
随着科学技术的日新月异,能源短缺已不容忽视,节约能源已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,长此以往,将严重影响世界经济的可持续发展。因此,能源问题将成为本世纪的热门话题。
一、世界其他国家在节能建筑方面的作为
美国一家大学曾设计建造了一种四居室的生态房。它的热能来源于人工散热、阳光及使用家电设备所产生的热量;用电依靠风力发电机和太阳能电池;用水是从屋檐流下来经过处理的雨水;粪便和污水则流入一个堆肥坑里,经发酵后供花园施肥用。美国一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋,墙壁是用回收的轮胎和铝合金废料建造的;屋架所用的大部分钢料是从建筑工地上回收来的。
日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。
德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。
二、中国建筑能耗基本情况和几本问题
我国正处于房屋建筑的高峰时期,建筑速度之快,规模之大,可谓前所未有。2003年,我国城乡建筑竣工面积达20.3亿平方米(其中城镇12.7亿平方米),超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。但令人忧虑的是,在新竣工的建筑中,节能建筑面积不到1亿平方米,尚不足竣工建筑的5%。至今,在我国城乡既有建筑约400亿平方米中(其中城市约140亿平方米),只有3.2亿平方米房屋是节能建筑,不到全国既有建筑的1%。
我国是一个能源短缺的国家,但我国单位建筑面积能耗目前却是发达国家的2至3倍。与发达国家相比,我国建筑钢材消耗高出10%至25%,每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤;卫生洁具的耗水量高出30%以上,而污水回用率仅为发达国家的25%。此外,在我国人均耕地只有世界人均耕地1/3的情况下,实心黏土砖每年毁田12万亩。
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。
我国节能工作与发达国家相比起步较晚,能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,屋顶为2.5~5.5倍,外窗为1.5~2.2倍;门窗透气性为3~6倍;总耗能是3~4倍。
三、我国学要发展的重点领域
1.优化建筑设计
建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。然而,建筑物是个复杂系统,各方面因素相互影响,很难简单地确定建筑设计的优劣。例如,加大外窗面积可改善自然采光,在冬季还可获得太阳能量,但冬季的夜间会增大热量消耗,同时夏季由于太阳辐射通过窗户进入室内使空调能耗增加。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细的模拟测试和比较。
2.建筑围护结构材料和部品
开发新的建筑围护结构部件,以更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求,甚至可根据变化了外界条件随时改变其物理性能,达到维持室内良好的物理环境同时降低能源消耗的目的。这是实现建筑节能的基础技术和产品。主要涉及的产品有:外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料。自上个世纪90年代起,我国自主研发和从国外吸收消化的外墙、屋顶保温隔热技术被慢慢的采用。尤其外墙外保温可通风装饰板、通风型屋顶产品、通风遮阳窗帘的使用,都大大提高产品的质量、降低建筑运行成本。超级秘书网
3.建筑中的可再生能源技术
可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等多种形式。可再生能源日益受到重视。开发利用可再生能源世界能源是持续发展战略的重要组成部分。太阳能既是一次性能源又是可再生能源,资源丰富对环境无污染,是一种非常洁净的能源。应提倡在建筑中广泛应用。
4.其他方面还有很多包括:通风装置与排风热回收装置与各种泵技术。
四、结束语
虽然,我国在这方面还存在许多问题,但只要我们提高认识,加强管理,那么不久的将来我国一定有望发展成为能源节约大国!
参考文献:
[1]龙惟定.国内建筑合理用能的现状及展望.能源工程,2001,(02)1-6.
[2]龙惟定.我国的能源形势和建筑节能.第十一届全国空调技术信息网大会论文集.中国建筑工业出版社,2001,(05).
[3]白胜芳.节约能源保护环境[N].中国建设报(中国建材),2003,(108).
[4]贾怀东.开发节能住宅是企业进化的标志.城市开发,2007,(22).
[5]刘素萍.建筑节能与围护结构[J].工业建筑,2001,(7):6-7.
[6]朱伟.房屋建筑节能技术的几点措施[J].甘肃科技,2002,(2):37.
[前言]近些年来,随着“以人为本”设计理念的提出,人们对住宅的舒适性和使用性要求越来越高,建筑能耗也随之增高。据统计,目前我国建筑能耗约占国民经济总能耗的25%左右,且呈上升趋势。另一方面,随着建筑能耗的增加和大量空调设备的安装,“城市热岛效应”日益严重,使环境日益恶化。我国建筑节能的重点应为:建筑本体的节能、采暖系统节能、提高照明和其他电器的效率、大型公共建筑节能。
随着科学技术的日新月异,能源短缺已不容忽视,节约能源已受到世界性的普遍关注,在我国亦不例外。目前,全世界有近30%的能源消耗在建筑物上,长此以往,将严重影响世界经济的可持续发展 。因此,能源问题将成为本世纪的热门话题。
一、发达国家在节能建筑方面的成绩
美国一家大学曾设计建造了一种四居室的生态房。它的热能来源于人工散热、阳光及使用家电设备所产生的热量;用电依靠风力发电机和太阳能电池;用水是从屋檐流下来经过处理的雨水;粪便和污水则流入一个堆肥坑里,经发酵后供花园施肥用。美国一家建筑公司用回收的垃圾建筑房屋,墙壁是用回收的轮胎和铝合金废料建造的;屋架所用的大部分钢料是从建筑工地上回收来的。
日本1997年建成了一栋实验型“健康住宅”。除了整个住宅尽可能选对人体无害的建筑材料外,墙体还被设计成双重结构,每个房间建有通风口,整个房屋系统的空气采用全热交换器和除湿机进行循环。全热交换器能够有效地回收热量并加以再次利用,其过滤器可有效地收集空气中细小的尘埃,从而能够抑制霉菌等过敏生物繁殖。这种资源的回收利用,不仅变废为宝,而且减少了环境污源,节约了能源。
德国建筑师塞多·特霍尔斯建造了一座能跟踪阳光的太阳房屋。房屋被安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3cm的速度随太阳旋转。免费论文,建筑节能新能源。当太阳落山以后,该房屋便反向转动,回到起点位置。它跟踪太阳所消耗的电力仅为房屋太阳能发电功率的1%,而所吸收的太阳能则相当于一般不能转动的太阳能房屋的2倍。免费论文,建筑节能新能源。
二、 中国建筑能耗的基本情况和基本问题
我国正处于房屋建筑的高峰时期,建筑速度之快,规模之大,可谓前所未有,因此我们处在一个特定的历史时期。2003年,我国城乡建筑竣工面积达20.3亿平方米(其中城镇12.7亿平方米),超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。但令人忧虑的是,在新竣工的建筑中,节能建筑面积不到1亿平方米,尚不足竣工建筑的5%。至今,在我国城乡既有建筑约400亿平方米中(其中城市约140亿平方米),只有3.2亿平方米房屋是节能建筑,不到全国既有建筑的1%。免费论文,建筑节能新能源。
我国是一个能源短缺的国家,但我国单位建筑面积能耗目前却是发达国家的2至3倍。与发达国家相比,我国建筑钢材消耗高出10%至25%,每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤;卫生洁具的耗水量高出30%以上,而污水回用率仅为发达国家的25%。此外,在我国人均耕地只有世界人均耕地1/3的情况下,实心黏土砖每年毁田12万亩。
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。
我国节能工作与发达国家相比起步较晚,能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,屋顶为2.5~5.5倍,外窗为1.5~2.2倍;门窗透气性为3~6倍;总耗能是3~4倍。免费论文,建筑节能新能源。 转
三、我国需要发展的重点领域
1.优化建筑设计
建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、 自然 通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。然而,建筑物是个复杂系统,各方面因素相互影响,很难简单地确定建筑设计的优劣。例如,加大外窗面积可改善自然采光,在冬季还可获得太阳能量,但冬季的夜间会增大热量消耗,同时夏季由于太阳辐射通过窗户进入室内使空调能耗增加。免费论文,建筑节能新能源。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细的模拟测试和比较。
2.建筑围护结构材料和部品
开发新的建筑围护结构部件,以更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求,甚至可根据变化了外界条件随时改变其物理性能,达到维持室内良好的物理环境同时降低能源消耗的目的。免费论文,建筑节能新能源。这是实现建筑节能的基础技术和产品。主要涉及的产品有:外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料。自上个世纪90年代起,我国自主研发和从国外吸收消化的外墙、屋顶保温隔热技术被慢慢的采用。尤其外墙外保温可通风装饰板、通风型屋顶产品、通风遮阳窗帘的使用,都大大提高产品的质量、降低建筑运行成本。
3.建筑中的可再生能源技术
可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等多种形式。可再生能源日益受到重视。开发利用可再生能源世界能源是持续发展战略的重要组成部分。太阳能既是一次性能源又是可再生能源,资源丰富对环境无污染,是一种非常洁净的能源。应提倡在建筑中广泛应用。
4.其他方面还有很多包括:通风装置与排风热回收装置与各种泵技术。
四、结束语
虽然,我国在这方面还存在许多问题,但只要我们提高认识,加强管理,那么不久的将来我国一定有望发展成为能源节约大国,这将对全世界乃至全人类的可持续发展作出重大的贡献。
参考文献:
[1]贾怀东.开发节能住宅是企业进化的标志.城市开发,2007,(22).
[2]白胜芳.节约能源保护环境[N].中国建设报(中国建材),2003,(108).
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[4]刘素萍.建筑节能与围护结构[J].工业建筑,2001,(7):6-7.
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[6]张博.对住宅节能措施的若干探讨.黑龙江科技信息.黑龙江科技信息,2007,(23).
我国的建筑能耗正在随着城市化建设进程的高速发展而逐年大幅上升。近年来更是达全社会能源消耗量的32%之高。在我国现有的建筑中,95%以上是高能耗建筑。在这种情况下,如果还是继续执行现有的节能水平较低的设计标准,难免会造成很重的能耗负担和治理方面的困难。也就是说,现有的设计并不能符合国家的可持续发展战略的实施。能源的高损耗使我们亟待解决的重中之重。由于我国建筑面积庞大,且房屋建筑面积占有相当大的比例,因此,房屋节能检测技术就显得尤为重要。房屋建筑的节能技术包括了保温节能技术,隔声节能技术,防暑节能技术等等众多领域的节能技术。我国已经在原有的建筑技术之上采取了大量的新技术的应用实践,并且取得了一系列的理想效果。
1 住宅建筑节能检测概述
节能建筑的常规检测技术近几年在国内已有所发展,特别是在北方寒冷地区,已经形成了较为完善的测试手段,包括小区耗煤量、单位建筑面积耗热量,建筑物护结构传热系数、以及管网情况测试等。已经形成了行业标准《采暖居住建筑节能检验标准JGJ132-2001,适合夏热冬冷地区的节能建筑检测技术也有所发展,如江苏省建筑科学研究院、上海市建筑科学研究院等单位都取得了不小的成绩。但是不管是采暖地区还是夏热冬冷地区,都受季节限制,采暖标准以强制性条文规定检测必须在最冷季节进行。夏热冬冷地区则需要在最冷、最热月进行。另外,每次测试周期都比较长,少则3~5天,多则2~3周。所结果才能相对比较准确。建筑物热传递过程实际上是一个动态的过但为了简单起见,有关设计标准采用的是静态指检测指标自然也必须是一套静态的特征值。动态过通过测试用静态特征值来描述,要满足精度要求,必须使动态过程尽量静态化,采暖(空调)检测布在最冷(热)月,可以最大限度地减少室内外温差变化,另外,通过多周期(假设以天为周期)的测平均值来消除室外温度变化对测试结果的影响。国内研究成果多体现在行业标准《采暖居住建节能检验标准》JGJ132-2001中,针对夏热冬冷地的内容不多。
2 节能检测方法分析
2.1 直接能耗计量法
检测时,对进行检测的建筑物单元提供热源(或其他能源,转变为热源),待稳定后,测试室内外温度,计量热源供应总量。根据建筑面积、实测室内外空气温差、实测能源消耗推算标准规定的温差条件下的建筑物单位耗热量。这种方法理论直观,可以直接得到建筑物总体能耗。这种方法测得的建筑能耗综合反映了建筑外墙、屋面、楼地面、门窗等护结构传热系数、空气渗透、生活得热等因素对能耗的影响,对建筑物集中供暖能耗统计特别有效。但是,由于这种检测,只反映建筑物的综合能耗状况,难以反映建筑物各部分对节能的贡献。无法直接得出如屋面或墙体的保温隔热施工质量是否达到设计要求的结论。另外,直接能耗计量法测试期间耗能量大,只有采暖建筑在采暖期才可能使用,限制了适用区域和测试季节。
2.2 局部能耗计量法
典型的方法为热箱法。基本原理为人为制造一个一维传热环境,被测部位的内侧用热箱模拟建筑室内热环境条件并和室内采暖空气温度保持一致。被测部位的外侧为室外自然条件,或外挂冷箱,形成稳定的内外温度场。计量热箱功耗,就可以得到被测部位构件的热阻。该方法工作原理类似于防护热箱法,对于夏热冬冷地区除冬季少数干燥、阴天的日子外,大部分时间均需采用外挂冷箱的方法,才能做到一维稳定的传热条件。如果直接计量热箱能耗,则无法消除热(冷)箱四周边缘的非一维传热效应。如果在热箱内套计量箱,则会因为内套计量箱覆盖面积过小,检测精度受影响。
2.3 稳态热流计法
即现行采暖地区国标法。检测思路是设法在被测结构的两侧形成较为稳定的温度场,测试该温度场作用下通过被测结构的热流量稳态热流计法的基本要求是被测构件两侧的温度场要“稳定”。对于室内,人工控制可以基本实现相对的稳定。但对于室外气候,测试时无法实现人工干预。
3 宅建筑节能检测技术应用措施
3.1 建筑外门窗检测
建筑外门窗的节能检测主要包括保温性和气密性能的检测。门窗是建筑护结构中热工性能最薄弱的构件,通过建筑门窗的能耗在整个建筑物能耗中占有相当可观的比例。调查表明,我国北方一些地区的采暖建筑由于采用普通钢门窗,冬季通过外窗的传热与空气渗透耗热量之和,可达全部建筑能耗的50%以上;夏季通过向阳面门窗进入室内的太阳辐射所得的热量,成为空气负荷的主体。
1)外门窗保温性能以传热系数为评定指标。其检测方法为标定热箱法。试件一侧为热箱,模拟采暖建筑冬季室内气候条件,另一侧为冷箱,模拟冬季室外气候条件,在对试件缝隙进行密封处理,试件两侧各自保持稳定的空气温度、气流速度和热辐射条件下,测量热箱中电暖气的发热量,减去通过热箱外壁和试件框的热损失,除以试件面积与两侧空气温差的乘积,即可得出试件的传热系数。
2)外门窗的气密性检测一般可采用压力法,就是利用风机等增压或减压的原理,使建筑外门窗内外之间人为造成压力差,测定在该压力差条件下的空气渗透量。
3.2 住宅外墙保温检测
外墙保温系统的节能检测主要包括系统耐候性试验、系统抗风载性能试验、系统抗冲击性能试验、抗拉强度试验和传热系数测定试验等。而在当前的建筑节能检测中,主要技术是能够快速准确地测定建筑护结构的热工性能,即得出护结构的传热系数。
根据公式R=Δt/q可知,只要测量出外墙内外表面的温差值Δt和通过外墙的热流值q就可以计算出墙体的热阻值R。然而存在的问题是:一方面由于墙体的传热是属于不稳定传热,在同一时刻所测得的温度值和热流值,实际上由于温度波的时间延迟,两者在时间上不吻合;另一方面,由于墙体的蓄热作用,由外表面进入墙体内部的热流值与同一时刻由墙体内部流过内表面的热流不一致。当出现这样问题时,必须注意1)当室外空气温度周期变化时,墙体内外表面和墙体内部的温度变化也都是呈周期性变化,外墙围护结构对室外温度波产生衰减和延迟两个作用。2)外墙的传热特性与材料层的排列次序、材料的蓄热系数,以及围护结构的热惰性指标有关系。热惰性指标越大,室外温度波被减弱的程度越大。材料的蓄热系数越大,其抵抗温度波动的能力越强,因此,将蓄热系数大的材料布置在外墙内侧,可以提高室内热稳定性。
4 结语
鉴于建筑能耗对国民经济的巨大影响,因此在节能检测方面应提高认识,实施全过程监控,对节能检测严格执行,依法推进建筑节能检测工作。另外建筑节能的新技术、新产品、新工艺、新建材的应用,对建筑节能的影响意义深远,所以节能检测的关键还在在新技术和新材料的开发上。
参考文献
中图分类号:TU37文献标识码: A
前言
随着我国建筑行业的快速发展,钢筋混凝土结构在工程中得到广泛应用,但同时由于混凝土结构的裂缝问题而引发的质量问题也开始凸显。建筑混凝土结构的裂缝现象是建筑中较为普通的现象,其主要表现在钢筋混凝土构件中。根据工程实践和对材料的微观分析,建筑混凝土结构裂缝是不可避免的,在施工过程中可以对其危害程度进行控制。因此要通过加强结构设计,来减少裂缝产生的危害程度,控制裂缝发展。
裂缝成因
由于受房屋建筑设计单位和施工单位企业资质、资金状况、施工技术、监理等因素的影响和限制,各组织单位之间的设计水平和施工质量也是良莠不齐。有的设计单位在房屋建筑初步设计阶段,考虑的不够周全,没有对当地施工环境(温度、湿度、地质条件等)进行认真的分析,导致变形缝设置位置和伸缩不当、建筑结构不合理等设计缺陷,从而降低了房屋建筑的刚度要求,使混凝土在凝结过程中承受的拉压应力出现的过早、过大,进而导致出现各种裂缝等。
在施工和使用过程中,引起建筑混凝土结构开裂的原因很多,当发生温度和湿度变化、结构受荷、地基不均匀沉降、施工方式不当时,都非常容易产生裂缝。在设计构造时,由于考虑不周,结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中;在构造处理不当时,现浇主梁在搁次梁处如果没有设置附加箍筋或附加吊筋;以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂。
气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,就会出现裂缝。另外,当混凝土表面湿度变化较大或发生剧烈变化(如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束),也往往导致裂缝。
温度裂缝通常出现在大体积或温差变化过大区域的混凝土工程结构中,混凝土工程在浇筑工作结束后,其硬化期间水泥水化会产生大量水化热。因为混凝土体积过大,水化热大量聚集到混凝土的内部,并且这种现象非常不易挥发,致使混凝土内部的温度不断升高,但是混凝土的表面散热性较好,这样就使得形成较大的内外温差,致使混凝土结构温差导致外部和内部的热胀冷缩程度大不相同,使得混凝土表面出现较大拉应力。当混凝土表面的拉应力过高时,混凝土结构就会有裂缝出现,该类裂缝通常发生于混凝土工程施工后期。在工程施工建设过程中,如果温度出现较大裱花,或者混凝土遭受寒潮袭击,都会致使混凝土的表面温度下降,从而致使收缩现象发生。混凝土的表面收缩会使得混凝土内部受到约束,致使更大拉应力产生,从而形成混凝土裂缝,这类裂缝一般只形成于混凝土表面的较浅范围内。
温度裂缝走向一般都没有特定规律,混凝土结构裂缝通常都是纵横交错的,梁板类较大长度的结构,其裂缝大多与短边平行,裂缝会沿着长边依次分段出现。裂缝的宽度不一致,受到温度变化的影响会出现一定差异,夏季时裂缝较窄而冬季时裂缝较宽。高温膨胀会引起混凝土中间粗两端细缝的出现,这种裂缝会导致钢筋锈蚀,使得混凝土出现碳化现象,致使混凝土抗疲劳能力、抗渗能力以及抗冻融能力降低。
施工中的温度与裂缝控制
1、从材料、配合比方面采取技术措施
(1)选用中低热的水泥品种
造成混凝土上升的唯一热源就是水泥的水化热,它取决于水泥的品种和水泥用量,资料表明,不同品种与标号的水泥有着显著的差异。在水泥用量相同的条件下,尽可能地选用中低热水泥,可以显著地减少水化热含量,从而有效地减少混凝土的温升。
(2)尽量减少单位体积混凝土的水泥用量
尽量减少单位体积混凝土的水泥用量,目的也就是为了减少水泥的总发热量,削减混凝土的温升值。在配合比设计中常用的方法有:利用混凝土的后期强度、掺加粉煤灰、掺加减水剂。
(3)掺加缓凝剂
在混凝土掺加适量的缓凝剂,能够在一定程度上延缓水泥的水化作用,减缓水化热的释放速率。它的作用是推迟热峰出现时间,同时也降低了温度峰值。通过延缓水化热释放速率,可以让更多的热量通过界面散失出去,用来升温的部份则大为减少,从而使混凝土的温度峰值得到削减,出现时间也相应延迟。
2.控制温度的措施:
(1)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中水泥用量;
(2)拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;
(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;
(4)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;
(5)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;
(6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。
3.收缩裂缝的预防措施
(1)减少混凝土自身的收缩性, 如选取用铝酸三钙含量低, 细度不过细,稳定性较好的水泥, 不宜选用矿渣、火山灰水泥, 砂采用中砂或粗砂, 不宜采用细砂, 采用规格和级配良好的碎石, 选用高效减水剂, 降低水灰比, 单方水泥用量和单方用水量, 使混凝土的内部组成密实骨架结构。添加聚合物或纤维可使砼具有良好的抗裂性。
(2)加强施工质量控制, 混凝土浇注前应对模板或基础进行洒水湿润或降温(防冻)处理, 混凝土振捣充分、均匀、适当, 控制好混凝土的拌和温度及浇注温度, 为了减少沉降裂缝, 可在混凝土浇注后 1h-15h 内,混凝土初凝前,对混凝上进行二次振捣或二次抹压, 当混凝土浇注到变截面时,如箱梁及工梁的翼板根部或板梁的铰区部位,宜稍作停留,待混凝土泌水沉降后再行浇注,都有助于避免该部位裂缝的产生。加强混凝土结构的养护,做到及时周到,保证湿度,减少结构自身内外层温差及结构与环境之间的温差, 避免构件受晒、受干、受风、受冻, 再次从设计角度, 适当提高砼标号, 增加抗裂钢筋, 加大保护层厚度, 减少截面突变, 也有助于减少收缩裂缝。
4.混凝土干缩裂缝的处理措施分析
(1)选择收缩量比较小的水泥进行混凝土配比,普通水泥的干缩要低于矿渣水泥。(2)混凝土干缩会受到水灰比影响,水灰比较大时干缩现象就会越严重,所以,在混凝土调配过程中,设计时应尽可能的将水灰比备用材料控制好,同时应才加适合的减水材料。(3)严格管控混凝土耗材和混凝土拌合的配比量,混凝土用水量一定不能大于配比设计所给出的用水值。(4)强化混凝土早起养护力度,并且应适当对混凝土养护时间进行延时。在北方冬季天施工时,应注意将混凝土的保温时间适当延时,并且使用涂刷养护材料的方式对其进行养护。(5)在混凝土工程结构内设置适合的收缩细缝。
结束语
建筑工程是一项复杂的定制型工程,在进行工程设计时需要考虑的因素较多。为了提高建筑安全,减少混凝土结构裂缝,进行结构设计时要引起足够的重视,通过措施预防、技术防备等措施,来减少混凝土裂缝带来的建筑危害。
参考文献
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Abstract: the energy conservation of the building is implementing the national environmental protection and energy saving the main content of the policy, is the implementation of the sustainable development of the national economy is an important part. In 1995 the national construction ministry issued the city building energy efficiency, the detailed rules for implementation and other documents, put the civil building energy saving design standard < heating residential building part > "JGJ26-95 listed as mandatory standards, at the same time, the ministry of construction and in October 2000 1 issued a decree no 76 the civil building energy efficiency management regulation", do not accord with standard of energy saving of the project, the construction shall not be approved.
Keywords: China's energy building energy saving new energy sav
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
在这样一系列的节能政策、法规、标准和强制性条文的指导下,我国住宅建设的节能工作不断深入,节能标准不断提高,引进开发了许多新型的节能技术和材料,在住宅建筑中大力推广使用。但我国目前的建筑节能水平,还远低于发达国家,我国建筑单位面积能耗仍是气候相近的发达国家的3倍~5倍。建筑节能还是我国建筑业的一个重要的课题。
一、中国的能源
说起能源,总能想起对于中国能源现状的经典评价:
1、能源资源总量比较丰富。中国拥有较为丰富的化石能源资源。其中,煤炭占主导地位。
2、均能源资源拥有量较低。中国人口众多,人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。
3、能源资源赋存分布不均衡。中国能源资源分布广泛但不均衡。
4、能源资源开发难度较大。与世界相比,中国煤炭资源地质开采条件较差,大部分储量需要井工开采,极少量可供露天开采。
事实就是这样,在能源方面我国还面临着很多问题。在建筑反面更是如此。更有甚者,有人评价中国的“绿色建筑”、“零能源建筑”都是不存在的,他们甚至比普通建筑的耗能还高。但是,这不是我们止步不前的理由。
二、中国建筑能耗基本情况和几本问题
我国正处于房屋建筑的高峰时期,建筑速度之快,规模之大,可谓前所未有。2003年,我国城乡建筑竣工面积达20.3亿平方米(其中城镇12.7亿平方米),超过所有发达国家年建成建筑面积的总和。但令人忧虑的是,在新竣工的建筑中,节能建筑面积不到1亿平方米,尚不足竣工建筑的5%。至今,在我国城乡既有建筑约400亿平方米中(其中城市约140亿平方米),只有3.2亿平方米房屋是节能建筑,不到全国既有建筑的1%。
我国是一个能源短缺的国家,但我国单位建筑面积能耗目前却是发达国家的2至3倍。与发达国家相比,我国建筑钢材消耗高出10%至25%,每拌和1立方米混凝土要多消耗水泥80公斤;卫生洁具的耗水量高出30%以上,而污水回用率仅为发达国家的25%。此外,在我国人均耕地只有世界人均耕地1/3的情况下,实心黏土砖每年毁田12万亩。
我国的建筑能耗量约占全国总用能量的1/4,居耗能首位。近年来我国建筑业到了快速的发展,需要大量的建造和运行使用能源,尤其是建筑的采暖和空调耗能。据统计,1994年全国仅住宅建筑能耗在基本上不供热水的情况下为1.54×108t标准煤,占当年全社会能源消耗总量12.27×109t标准煤的12.6%。目前每年城镇建筑仅采暖一项需要耗能1.3×108t标准煤,占全国能源消费总量的11.5%左右,占采暖区全社会能源消费的20%以上,在一些严寒地区,城镇建筑能耗高达当地社会能源消费的50%左右。与此同时,由于建筑供暖燃用大量煤炭等矿物能源,使周围的自然与生态环境不断恶化。我国节能工作与发达国家相比起步较晚,能源浪费又十分严重。如我国的建筑采暖耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4~5倍,屋顶为2.5~5.5倍,外窗为1.5~2.2倍;门窗透气性为3~6倍;总耗能是3~4倍。
三、我国要发展的重点领域
1.优化建筑设计
建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。然而,建筑物是个复杂系统,各方面因素相互影响,很难简单地确定建筑设计的优劣。例如,加大外窗面积可改善自然采光,在冬季还可获得太阳能量,但冬季的夜间会增大热量消耗,同时夏季由于太阳辐射通过窗户进入室内使空调能耗增加。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细的模拟测试和比较。
2.建筑围护结构材料和部品
开发新的建筑围护结构部件,以更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求,甚至可根据变化了外界条件随时改变其物理性能,达到维持室内良好的物理环境同时降低能源消耗的目的。这是实现建筑节能的基础技术和产品。主要涉及的产品有:外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料。自上个世纪90年代起,我国自主研发和从国外吸收消化的外墙、屋顶保温隔热技术被慢慢的采用。尤其外墙外保温可通风装饰板、通风型屋顶产品、通风遮阳窗帘的使用,都大大提高产品的质量、降低建筑运行成本。
3.建筑中的可再生能源技术
可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、海洋能等多种形式。可再生能源日益受到重视。开发利用可再生能源世界能源是持续发展战略的重要组成部分。太阳能既是一次性能源又是可再生能源,资源丰富对环境无污染,是一种非常洁净的能源。应提倡在建筑中广泛应用。
4.其他方面还有很多包括:通风装置与排风热回收装置与各种泵技术。
四、结束语
虽然,我国在这方面还存在许多问题,但只要我们提高认识,加强管理,那么不久的将来我国一定有望发展成为能源节约大国!
参考文献:
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中图分类号:TE08文献标识码: A 文章编号:
建筑节能是一项复杂的系统工程,涉及规划、设计、施工、使用维护和运行管理等方方面面,影响因素复杂,单独强调某一个方面,都很难综合实现建筑节能目标。
一、室内热环境和建筑节能设计指标
居住建筑在采用空调时,室内热环境质量应达到热舒适水平,并满足卫生换气要求;在通风时应达到规定的可居住水平。夏季建筑室内热环境质量指标与卫生换气次数应符合表1。
指 标 名 称 舒适水平 可居住水平
综合性指标(PMV) ≤0.7
主要指标(干球温度) 24~28℃ 日均值≤29℃
卫生换气次数 1.5次/小时 1.5次/小时
空气相对湿度 ≤70%
表1,夏季建筑室内热环境质量与卫生换气次数。
居住建筑夏季空调室内热环境设计指标应符合下列要求:卧室、起居室室内干球温度取 :26±2℃;卫生换气次数取.5次/小时;卧室、起居室室内空气相对湿度≤70%。居住建筑夏季通风夜间室内热环境设计指标中,卧室室内干球温度不应大于30℃。
二、建筑和建筑热工节能设计
1、自然通风设计
应强化整个居住小区的通风换气,避免居住小区内出现滞流区。用地面积在15万m2 以上的居住小区应进行气流模拟设计。在确定建筑物的相对位置时,应使建筑物处于周围建筑物的气流旋涡区之外。建筑物的单体设计应有利于自然通风。宜采用穿堂通风,避免单侧通风。采用穿堂通风时,应使进风窗迎向主导风向,排风窗背向主导风向;应通过建筑造型或窗口设计等措施增大进、排风窗空气动力系数的差值。当由两个和两个以上房间共同组成穿堂通风时,房间的气流流通面积应大于进排风窗面积。由一套住房共同组成穿堂通风时,卧室、起居室应为进风房间,厨房、卫生间应为排风房间。进行建筑造型、窗口设计时,应使厨房、卫生间窗口的空气动力系数小于其它房间窗口的空气动力系数。采用单侧通风时,通风窗所在外墙与主导风向间的夹角宜为40º~65°。应通过窗口及窗户设计,在同一窗口上形成面积相近的下部进风区和上部排风区,并宜通过增加窗口高度以增大进、排风区的空气动力系数差值。采用单侧通风时,窗户设计应使进风气流深入房间。外窗(包括阳台门)的可开启面积不应小于所在房间楼面面积的10%。采用单侧通风时,窗口设计应防止其它房间的排气进入本房间窗口。宜利用室外风驱散房间排气气流。宜考虑夏季阵雨、暴雨时,关闭外窗情况下的自然通风措施。
2、遮阳设计
建筑物的朝向宜采用南向或东南向。建筑外窗(含阳台门透明部分)应设置夏季遮阳设施,外遮阳设施应与建筑物外立面造型相协调。建筑外窗太阳辐射透过率不应大于0.3。建筑外窗的遮阳设施不应阻碍自然通风,并应避免遮阳设施吸收的太阳辐射热被进风气流带入室内。建筑外窗的遮阳设施不应阻碍房间夜间的长波辐射散热和房间获得冬季太阳辐射热。建筑外窗宜设置活动外遮阳设施。活动外遮阳设施应方便操作和维护,应能承受夏季晴天时的风力,保持设定位置,并必须保证暴风雨时,外遮阳设施结构上的安全。对附近建筑外墙投向外窗的反射辐射和发射辐射应采取遮挡措施。对着外窗的东、西、东北、西北向外墙不应采用热反射型外隔热措施。
围护结构的外表面宜采用浅色饰面材料。平屋顶和东、西、东北、西北向外墙可采用绿化等生态设计方法,提高隔热性能。
三、空调和通风节能设计
1、空调节能设计
居住建筑空调方式及其设备的选择,应优先考虑能源利用效率,经技术经济分析和环境评价综合考虑确定。居住建筑采用集中空调时,应设计分室(户)温度控制及分户冷量计量设施。采用的集中冷源机组,其性能应符合现行有关标准的规定。居住建筑采用房间空气调节器进行空调时,其能效比应符合国家标准《房间空气调节器能源效率限定值及节能评价值》(GB12021.3-2000)中第5条“节能评价值”的规定。集中空调系统的水泵、风机宜采用变频调速节能技术。采用户式中央空调和集中空调系统时,应着重分析比较部分负荷下的能效比。居住建筑空调可向空气、水体、大地排热。应通过能源利用效率、环境影响、技术经济等方面的分析确定空调排热体。当具备地面水资源(如江河、海水等),或有适合的废水等水源条件时,空调冷源可向水体排热。在向水体排热时,应分析排热对水体温度的影响。当需抽取地下水作为空调冷源的冷却用水时,应报请有关管理部门批准,抽取的地下水必须能有效回灌。具有以下情况之一时,空调系统宜采用埋管式岩土换热器向大地排热:对室外环境要求较高的居住建筑,如别墅、别墅小区、高级住宅区等;不具备向空气、水体排热条件的。当采用风冷空调向空气排热时,建筑平面和立面设计应考虑空调设备的位置,做到既不影响建筑立面景观,又有利于空调设备夏季排热,并应便于清洗和维护室外换热器设备和部件。
2、通风节能设计
居住建筑通风设计应处理好室内气流组织,提高通风效率。当室外空气温度不高于28℃时,应首先采用通风降温措施改善室内热环境。在夏季高温时,应避免热风大量侵入室内。居住建筑通风设计应首先考虑采用自然通风。当夏季夜间自然通风不能满足20次/小时换气次数要求时,可采用机械通风。机械通风装置的设置,应使居室气压高于厨房、卫生间气压。宜在厨房、卫生间设机械排风,居室设机械送风。空调房间的排风宜经厨房、卫生间等非空调房间排出,充分利用排风中的冷量。采用集中空调或户式中央空调的建筑,可在新风系统与排风系统之间设冷、热量回收装置。没有排风系统的,可利用排风减少窗户的冷、热耗量。建筑外窗等通风设施宜有方便灵活的开关调节装置,以满足不同天气条件下的不同通风要求。
多层居住建筑宜采用太阳能技术供应热水。太阳能热水系统的设置应与建筑物相协调。居住建筑可采用成熟可靠的热泵技术供应热水。居住建筑生活供水系统宜采用变频恒压系统。随着建筑节能施工技术的不断推进,未来房屋建筑领域的节能措施和设计方法将越来越多。
参考文献
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建筑施工中一直困扰人们的一个问题就是建筑防水,其中的一些渗漏问题在建筑过程中被称作为“建筑癌症”。部分建筑物在竣工完成的当年就会出现非常严重的渗透现象。我国虽然已经在防水材料质量方面下了很多的功夫,可是依旧有很多渗透现象发生,严重的影响着建筑质量,所以,建筑工作者想要提高建筑物的质量,一个首要问题就是要找寻建筑物渗透的原因,并针对其原因做好防渗措施,对此,笔者在下了详细介绍。
一、对引起建筑屋面出现渗透的原因进行分析
(一)屋面渗透与防水材料有关
建筑所使用的防水材料质量的好坏与防水工程是否能够做好有直接关系。现在我国有着较多的防水材料种类,产品有着不同的质量,很多劣质防水材料被人们引进市场,导致防水材料的市场变得非常的混乱。
假如选择了不配套的卷材和胶黏剂就会出现渗漏,不合理的选择防水材料就会导致屋面的防水层老化速度加快,同样也会有渗漏问题出现。
(二)屋面渗透与设计因素有关
我国一直都没有制定出一套完整的防水设计规范,这样设计人员就没有相应的规范进行参照,导致对于各个类型的建筑该如何进行防水设计不了解,更不知道该使用怎样的防水材料[1]。很多建筑物屋面有着非常差的整体刚度或是各部分有着非常大的刚度差异,致使屋面发生变形,出现过大的位移,进而出现裂缝现象;还有很多屋面设计了较小的坡度或是没有设计足够的排水管等,导致屋面因为排水不通畅而出现大量积水,这样柔性防水层的老化速度将会加快,随之就出现了渗透。
(三)屋面渗透与施工队伍的建设有关
我国如今招收建筑人才依旧采用资质审查的方法,这已经不能与我国国情相符合,以致在建筑行业中工作的管理者也不知道,一个持有特级资质的建筑施工队伍,他们的施工技术以及管理水平,在某些时候还不如持有二级资质的建筑施工队伍。这主要就是因为在当今劳资制度之下,很多单位当中的施工人员都不是非常的固定。在实际施工中,一个对质量、品牌和管理都非常重视的项目经理带领出的施工队伍一定比那些只是走形式的施工队伍有更高的工程质量。所以,施工队伍的组建与建筑屋面渗透问题有着密切的关系。
(四)屋面渗透与管理维护有关
现在很多单位在房屋管理方面只重视建筑,而忽略管理,当房屋建筑完成之后,没有专门的管理人员来检查屋面,也就不能及时的处理一些局部缺陷,随着时间的推移,此缺陷就会逐渐扩大,开始破坏屋面节点,最终导致屋面发生渗漏[2]。想要防止此现象的发生,就需要建筑管理者定期对建筑屋面进行检查,对于那些存在问题的屋面要进行及时处理。
二、具体的防治办法
(一)从防水材料方面进行防治
在屋面工程当中使用的一切防水材料一定要具备证明其质量的文件,同时还要通过检测部门的认证,保证材料的质量与我国相关标准相符合。当材料被运到施工现场以后,需要施工单位根据有关规定进行相应的取样复检,在复检合格之后再制定出复检试验报告,在这一工作完成之后才可以将其应用在防水工程当中,一定不能将那些与规格不符的材料应用到工程中。
(二)从防水设计方面进行防治
首先,设计人员一定要对一些相关技术以及规范进行认真学习,对屋面的防水设计加强重视,将防水设计的水平提升上来。同时还要将防水技术规范认真的贯彻到整个施工过程当中,并认真执行。
其次,在进行现场施工指导时,设计人员需要对工程的特点以及施工地点的自然环境进行分析,然后结合屋面防水设计的相关要求来对防水构造进行设计。
最后,对设计人员进行定期培训,使设计人员提高自身的技术素质。除此之外,还要对建筑的防水设计进行规范,由各级行政主管部门对防水设计进行监督以及有效管理。
(三)从防水施工方面进行防治
首先,对施工加强管理,使防水工程的质量可以得到保证。对施工人员进行培训,使施工人员可以具备更高的专业素质,构建一支防水建设队伍。防水工程应该由一支专业技能过硬的队伍来进行建设,一定不能将防水施工交给那些没有资质证书的施工单位,在具体的施工过程当中应该按照施工的层次和工序来检查质量,当质量合格之后才可以实施下一道工序作业[3]。
其次,在屋面防水应用过程中一定要对防水层、粘结强度以及粘结面加强重视,只有这样才能够使屋面防水效果得到保证,其主要技术为:一是,要按照设计质量的标准来找平层,要彻底地将施工现场清理干净。二是,平面结构以及里面结构在连接上都应该做成圆角,在其上端一定要建设滴水结构;对于那些复杂的部位一定要事先做好处理,并加设相应的附加层。在防水施工过程中只有处理好这些方面,才能够使屋面有更好的防水效果。
(四)从管理维护方面进行防治
在房屋被使用之后,物业管理部门或是施工单位一定要派相关专业人员对屋面进行相应的管理,经常对其进行检查和清理,一旦发现有缺陷出现就要给予相应的处理。一定不能在施工完成的防水层之上打孔,也不能将杂物堆放在屋面之上;在雨季来临之前要进行相应的检查和清扫,对于出现问题的部位进行维修处理,并认真做好保养记录;当冬季过后,要及时的把屋面上的积雪清扫干净,防止雪水破坏屋面上的防水层。
结 语:
总而言之,防水工作是建筑工程中必须加强重视的问题。防水工程的质量、施工、设计以及材料等方面有着非常密切的关系。想要使建筑屋面有更好的防水效果,一定要选择那些质量好的防水材料,认真做好设计、施工和管理工作。
参考文献:
我国“十一五”规划提出实现单位GDP能耗降低20%左右的约束性目标,而建筑节能成为“十一五”十大重点节能工程之一,然而对于建筑节能,职校建筑专业学生基本上不了解,甚至没听说过。而新时期下,建筑节能关系国际民生牵涉国家全局,已不能仅停留于专家学者讨论或是实验研究的层面,必须整个行业广泛宣传及积极参与。从设计到施工各相关人员都能先从观念上认识、理解建筑节能的必要性,真正重视并采取一切可行的方法、措施实现建筑节能。而作为建筑专业学生,是未来建筑行业的从业者,对于建筑节能这个新时期的新课题有必要全面了解,学校也应积极应对,做出教学安排,教师应不断学习掌握新知识,顺应时代的需要。教师在教学中应重点阐明建筑节能的概念、发展及现状,节能的重大意义,全面节能的方法措施,节能与提高造价间矛盾的权衡比较等问题。笔者对此加以阐述探讨。
一、什么是建筑节能
所谓建筑节能,今天它的含义比字面上的意思要丰富、深刻得多。自1973年发生世界性的石油危机以后的20年来,在发达国家,它的说法经历了三个阶段:最初就叫“建筑节能”;但不久改为“在建筑中保持能源”,意思是减少建筑中能量的散失。近来则普遍称作“提高建筑中能源利用效率”,也就是说,并不是消极上的节省,而是从积极意义上提高利用效率。在我国,现在仍然通称为建筑节能,但其含义应该进行到第三层意思,即在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用效率。那么建筑用能的范围界定在哪里?国内过去较多的说法是,包括建筑材料生产、建筑施工和建筑物使用方面的能耗。这种说法,把建筑用能跨越了工业生产和民用生活的不同领域,从而与国际上通行的口径不同。近来,经过认真研究,大家认为,我国建筑用能的范围,应该与发达国家取得一致,即建筑能耗应指建筑使用能耗,其中包括采暖、空调、热水供应、炊事、照明、家用电器等方面的能耗。在国际上,它是与工业、农业、交通运输能耗并列,属于民生能耗,一般占全国总能耗的30—40%左右。免费论文。由于建筑用能关系国计民生,量大面广,节约建筑用能,是个牵涉到国家全局,影响深远的大事情。
二、我国建筑节能现状
2004年全国有24个城市拉闸限电,整个能源形势非常紧张,如果按照中央的部署,2020年还要实现翻两番的目标,达到小康社会的目标,按现在的能源增长速度是远远达不到的,现在的能源生产速度还跟不上现在增长的速度。无论从整个国际经济气候还是中国宏观经济大势来看,中国能源问题已经日趋严峻,节约能耗势在必行,而建筑能耗则是人们通常被忽视的重大问题。诸多有识之士,已经纷纷发起呼吁,认真重视建筑节能问题。统计数据表明,中国建筑能耗的总量逐年上升,在能源消费总量中所占的比例已从上世纪70年代末的10%,上升到近年的27.8%。而建筑最大的耗能点是采暖和空调,据悉,我国在采暖和空调上的能耗占建筑总能耗的55%。据介绍,我国城乡既有建筑达430多亿平方米,数量如此之巨的建筑中,最乐观估计,达到节能建筑标准的仅占5%左右;即使是新建筑,也有90%以上仍属于高能耗。与气候条件相近的发达国家相比,我国每平方米建筑采暖能耗尽管约为发达国家的3倍左右,但热舒适程度远不如人。免费论文。
比如瑞士和欧洲许多国家,私人住宅很少安装空调。这不仅与宜人的气候有关,更和保护环境的观念有关。但在中国,人们看到的却是楼房外数不清的空调。“这就像一台大蒸汽机,不停地向外散发热量。同时,不停地消耗能源。”苏黎世联邦技术学院的凯勒教授如是说。我国不少城市夏季用电高峰负荷的1/3 以上是空调用电负荷,有的城市达到40%。免费论文。冬季负荷高峰中,空调也扮演了重要角色。另外我国房子少有在门窗和阳台等处安装遮阳设备,不利于降低空调负荷;很多公共建筑采取大面积的玻璃幕墙,不利于冬季保温夏季隔热;许多公共场所夏季空调温度开得很低。这些司空见惯的现象,显示出我国民众节能意识的极度缺失以及能源的极大浪费。
可喜的是,我国政府意识到政策引导对于建筑节能的重要作用。于2005年7月1日起正式实施《公共建筑节能设计标准》,这是我国批准的第一部公共建筑节能设计的综合性国家标准。要求公建空气调节系统室内计算参数是,一般房间冬季温度20℃,夏季25℃,而大堂、过厅冬季温度是18℃,夏季室内外温差不大于10℃。全年供暖、通风、空调和照明的总能耗减少50%。近期《节能减排综合性工作方案》正式公布,该方案中关于房地产行业的内容指出,要对新建建筑实施建筑能效专项测评,节能不达标的不得办理开工和竣工验收备案手续,不准销售使用。方案提出,强化新建建筑执行能耗限额标准全过程监督管理,实施建筑能效专项测评,对达不到标准的建筑,不得办理开工和竣工验收备案手续,不准销售使用;从2008年起,所有新建商品房销售时在买卖合同等文件中要载明耗能量、节能措施等信息。
科技部的节能示范楼,清华大学的节能示范楼都是非常优秀的节能建筑,以及一些房地产企业也在尝试节能建筑,如北京锋尚、当代的节能房产项目,符合消费者的要求,成功地获得市场的认可,创出了一种可行的商业模式。相信今后,舒适又节能的住宅会走进千家万户。
三、 节能的措施、方法
建筑节能涉及领域很多,而且有的跟业主的节能意识有很大的关系,如公共建筑采用变风量空调系统、智能电梯,住宅使用太阳能热水器、节能灯管、节水龙头等,但在建筑构件上主要是墙体、窗户、地板、屋顶4个部位,采用传热系数小的构造减少传热。另外增加遮阳措施,注意窗墙比、屋子朝向,户外植树绿化等
1.墙体。我国北方地处典型的大陆性气候带,冬季采暖和夏季制冷的高能耗以及相应的建筑及设备的高成本,要求建筑本身应该对气候的变化作出反应,通过建筑外界面实现建筑的应变能力。现代的建筑物,尤其是大型办公建筑,为了最大限度的利用太阳光来改善室内环境,往往会使用大面积的窗户甚至是玻璃幕墙。美国研究人员分别对通过墙体与玻璃进入室内的太阳辐射量进行对比结果显示,通过玻璃进入室内的太阳辐射量是墙体的30倍以上。墙体的保温分为外保温和内保温。外保温的保温性能不但远高于内保温,而且由于保温材料本身散发少量有害物质,外保温设计使之在挥发过程中不会进入室内。同时,内保温的墙体往往不能挂载室内的装饰品,同时还会造成开裂等一系列质量问题的隐患,外保温则完全不用担心此类问题的发生。
2.窗户。现在居室使用的玻璃分为单层玻璃和双层玻璃,双层的保温隔音效果明显好于单层。但双层中又有区别,有的只是简单地抽出夹层中的一部分空气,这种双层玻璃的保温隔音效果,没有在抽出空气后加入一定惰性气体的好。而如果在此基础上再给玻璃镀上膜,这样的中空镀膜LOW-E玻璃不仅可以增加玻璃的强度,其保温效果又要好一些。当然,与之配套的断桥铝合金窗框,在窗外加装铝质卷帘等设施,也能在一定程度上提高房子的保温隔热效果。
真空玻璃是全球最新型保温隔热隔声玻璃,在隔声、隔热、节能、减少室内温差、提高采光性等方面远优于目前普遍采用的中空玻璃幕墙。其保温隔热性能相当于370mm厚实心黏土墙砖,是普通中空玻璃的两倍,是单片玻璃的4倍,可使空调节能达50%。另外,真空玻璃可有效防止冬天窗户结露,并可有效减小室内外温差,防止冬天窗边引起的“冷吹风”和“冷辐射”。
3.地板。据有关专家介绍,增加楼板厚度会提高保温效果。如果在加厚层中选用陶粒混凝土,那就比普通混凝土更为保温隔音。
4.屋顶。保温措施常见的是“平改坡”和加隔热层,以及一些新型的高反射隔热涂料或屋顶植被绿化,或是设置空气夹层,达到顶层“冬暖夏凉”的效果。
另外在外墙门窗或东西立面采用遮阳措施,将使太阳辐射通过热量明显减少,大约只占原通过量的1/3左右。如采取水平、垂直、挡板式遮阳板,通过增加建筑构造遮阳;或采用可调铝合金百叶帘、可伸缩外遮阳蓬、太阳能驱动风光感应帘等高效智能遮阳设施。据国内有关人员试验,在闭窗的情况下,有无遮阳,室温最大差值达2℃,平均差值1.4℃。而且有遮阳时,房间温度波幅值较小,室温出现最大值的时间延迟,室内温度场均匀。另有一项法国研究报告显示,夏季使用室外遮阳帘(高效遮阳织物),最大降低温度可达5℃~15℃,减少空调的使用率。而在寒冷的冬季,屋内热量经玻璃窗将损失13%,遮阳帘的使用能有效地防止室内热量通过玻璃窗流失,有助于保持室内的温暖。从总的节能效果上讲,外遮阳是性能最突出的遮阳方法,与内遮阳相比,制冷能耗可降低83%~88%,最大制冷功率可降低17%。た杉适当的遮阳设计对减少太阳辐射是十分有效的。同时遮阳板可以避免阳光直射,产生眩光和房间局部过热,改善室内光环境质量。
四、节能与造价的权衡
要搞节能势必存在成本提高的问题,而经济型住宅第一要强调的是价格的“经济”,这就形成了一个矛盾体。当前国家加强了宏观调控,对房价涨幅产生了抑制,但一些城市房价仍在快速上涨,开发商利润越来越高,在这种情况下,有些房地产商公开表示,利润率低于30%的项目不值得去做。开发商在高档住宅为节能投入一元钱,可获得三元甚至五元的价格效益,而在经济型住宅上为节能投入一元钱,只能获得0.5元的价格收益,甚至不赚钱,所以他们积极性不高。另外,开发商注重的是眼前的效益,而节能却是需要长时间使用后才能显现的效益,如何让长远效益和眼前效益有机契合,调动开发商在经济型住宅节能投入的积极性,也需要国家出台一些鼓励、激励措施。
同时,加大购房者的节能意识,形成市场需求的潮流,政府推行的节能建筑工作必将事半功倍。而加强建筑专业学生的节能教育,其节能、环保理念的确立,作用将是多层次、多方位的,他们既是未来房屋的消费者,也是行业的建设者。作为消费者,不只考虑当前付出的减少,还要考虑长期节约的费用;作为建设者,不只考虑部门的经济利益,还应该综合考虑社会效益、环境效益,对节能与造价进行综合的权衡比较,选择出合适的节能材料、节能方法,合理地增加节能投入,既经济又符合国家的要求。
总之,加强节能建筑的教育与学习,各专业教师既可以在各课程中强调:建材中新型保温隔热材料的应用;房屋设备课中智能节能设备、设施的介绍;房屋建筑学中墙体、门窗利于节能的构造要求等等。当然,要取得更好的教学效果,最好是能开设建筑节能选修课程,系统、全面的介绍建筑节能,也就急需编制出相关的易于理解、科学实用的教材,需要各教育教学部门的配套措施。
参考文献:
访锋尚张在东:从告别空调暖气时代到零能耗house.sina.com.cn2005年07月13日11:10《建设科技》
新浪时评:到该大力重视和发展节能建筑的时候了house.sina.com.cn 2005年07月01日10:47新浪房产
建筑专家开发商共议:建筑节能 迫在眉睫(图) house.sina.com.cn2005年06月30日17:19新浪房产
1.建筑设计中自然通风应用的意义
随着科学技术的不断进步,设备的不断更新,人们的日常生活越来越依赖于消耗地球上原本就不再充足的能源,而忘记了大自然能提供给我们的低能耗甚至是零能耗的提高建筑舒适度的措施。随着能源危机的不断加剧和大自然对人类的一次又一次警示,我们终于注意到,建筑产业对环境的破坏的严重程度是超乎人们的想象的。建筑是高污染、高耗能的产业,积极推进绿色生态建筑的发展已经成为一项刻不容缓的艰巨任务。尤其是建筑耗能伴随着建筑总量的不断攀升和舒适度的提升呈急剧上升趋势。
在建筑的全生命周期中,建筑材料和建造过程所消耗的能源一般只占其总的能源消耗的20%左右,大部分能源消耗发生在建筑物运行过程中,如采暖空调能耗、照明能耗、通风能耗等,因此降低建筑物运行过程中的能耗对建筑专业而言具有真正研究意义。而在建筑物的运行过程中,空调能耗主要用于补偿围护结构传热损失和处理新风,因此良好的建筑通风设计可降低空调耗能。
自然通风,自然通风是指利用空气的密度差引起的热压或风力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气, 是最自然的建筑节能手法,也是绿色建筑最重要的气候调节对策。在建筑设计中充分利用自然通风能够有效地实现室内环境的降温,还能够节约常规能源、减少环境污染。同时还能够将新鲜空气引入室内并及时地将污染物排出,极大地改善室内环境品质。这是一项非常传统的建筑防热技术,具有巨大的节能潜力。
我们的祖先在几百年或者至少是几十年前就应用了很多对抗不利气候条件的策略和解决办法,他们在利用技术和自然基础知识方面融入了更多的智慧,自然通风就是他们的优秀成果,不同气候条件下的传统民居形式就是他们智慧的体现,我们应该去借鉴、学习,并在当前以节能、舒适为主要目标去发扬、去优化减少对其他耗能系统的依赖。
2.我国自然通风的优势
我国绝大多数地区一年中风向都会发生着规律性的季节更替,这是由我国所处的特殊的地理位置决定的。我国地处于欧亚大陆的东南端,濒临太平洋,由于海洋和陆地热力性质的差异以及太阳辐射随季节的变化,导致冬夏间海洋与陆地上气压的季节变化。夏季大陆形成低气压,海洋形成高气压;冬季则相反,大陆气压高,海洋气压低,于是我国冬季多偏北和西北风。相反夏季多东南风或西南风。我国这种具有规律性的季风特点对于建筑中采用自然通风是非常有利的。
3.建筑设计中自然通风的实现方法
自然通风的实现,主要是“风压”和“热压”的作用。利用风压就是利用建筑迎风面和背风面的压力差进行气流组织,形成自然空气流动。热压通风又被称为“烟囱效应”,其应用主要依靠建筑设计及通风控制技术。热压产生的流量大小主要受室内外温度差及进出风开口之间的有效高差影响。室内外温差与开口之间高差越大,则热压产生的换气量越大。
在实际工程中,由于各方面条件的限制,实现自然通风的方法也不尽相同。大体来说有以下几种方式:
1)控制建筑物的体型和布局
建筑物的体型和布局对自然通风的作用影响很大。单体建筑设计应尽量使建筑的法线方向与建筑所在地夏季的主导风向一致。但是对于建筑群体,前后面建筑之间的影响比较大,应该分析和优化设计建筑群的整体布局和楼间距。
2)围护结构的开口的优化设计
围护结构的开口的优化设计主要是指窗户的开口大小、位置、形式优化设计。当外界风速较高时,可以通过调节开口开度,减小通风量;但反过来,外界风速较小时,则有可能无法满足建筑的通风量要求。所以,应该尽量减小建筑内部气流路径的阻力。直接的手段是减短气流路径,如建筑穿堂风设计。
3)屋顶的优化设计
屋顶不单可以作为建筑自然通风系统的组成部分,本身也可以通过设计成为一个独立的通风系统――通风屋顶。通风屋顶内部一般有一个空气间层,利用热压通风的原理使气流在其中流动,以改善屋顶内表面的温度,进而影响到室内温度。
4)地板的自然通风与节能
由于低温空气向下沉,地板通风,可以使新鲜的低温空气从地板的送风口进入室内,夏季打开送风口,低温新风围绕人体,既提供新鲜的室外空气,还增加体内散热及防止由皮肤潮湿引起的不适。
5)中庭、排风烟囱和通风墙体
在建筑中设置的中庭、排风烟囱和通风墙体都是利用“烟囱效应”组织气流按照一定的路径流动,气流流动主要由建筑内部温度梯度的大小决定。利用太阳能可强化自然通风,实现方式主要为:设置太阳能集热器、屋面太阳能烟囱等,利用太阳的热量来加热集热构件形成热压,引起空气流动。
6)双层护结构
双层护结构是当今建筑中普遍采用的建筑节能技术。尤其是双层玻璃幕墙,它由内外两道幕墙组成,之间留有一个空腔,又称“会呼吸的皮肤”。在冬季可关闭进出风口利用“温室效应”提高维护结构表面温度。在夏季可利用“烟囱效应”带走通道中的热空气实现自然通风达到降低房间内温度的作用。
7)地下风道
地下风道可以将空气在进入室内之前进行预处理;在冬季,作为地道预热系统,将室外的低温空气引入地道,对空气进行预热再向室内提供经过加热的新鲜自然风,可有效改善冬季为减少热消耗较少开窗而造成的室内的空气品质不佳的现象。在夏季,可作为冷却系统,收集夏季夜晚相对较低的空气并利用地道内的低温环境进一步冷却再向室内提供凉爽新风。
北京大学附属小学校园建筑所进行的节能技术实践中就采用了地下风道降温预热系统,取得了较好的效果。
4.建筑中自然通风设计的应注意的问题
我们知道,中国幅员辽阔,从南到北、从东到西跨度很大,当南方己进入炎炎夏日,东北地区的人们可能才刚刚褪去冬装。而且即使是在同一纬度线上的杭州和拉萨也因为海拔高度的原因而使得夏季长短不一。因此,在建筑自然通风的设计中要注意分区,注意结合当地的自然气候条件。不同的气候条件对房屋建筑提出不同的要求。炎热地区需要通风、遮阳、隔热,防室内过热。寒冷地区需要采暖、防寒和保温。在北方气候应该展现“封闭型通风设计”,即采用采用气密性良好的围护结构,以及固定的通风口、控制通风量与通风路径的通气管通风塔等。而对于南方热湿气候地区则应展现“开放型通风设计”,即多空隙围护结构、导风遮阳板镂空阳台等。
结语
在全球能源日趋紧张的大环境下,中国的能源形式愈发严峻。特别是在环境气候问题日益严重的今天,作为建筑师,从所从事的每个层面去减少不可再生能源的消耗是我们的职责。我们应该避免对高科技的依赖,重新审视下我们的祖先在几百年或者至少是几十年前就发现的策略和解决办法,他们在利用技术和自然基础知识方面融入了更多的智慧,自然通风就是他们的优秀成果,我们应该去借鉴、学习,并在当前以节能、舒适为主要目标去发扬、去优化。
【参考文献】
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[3]雷涛.生态建筑中的中庭空间设计探讨.建筑学报,2004(8)
[4]郭一军.《建筑结合环境设计的低碳生态性》太原理工大学.硕士论文.2010
一、引言
随着社会经济的发展,人们生活水平的提高,如何实现绿色建筑设计的节能已经成为当前各国关注的重点,我国是建筑大国,也是能源消耗大国,如何实现通过设计使建筑节能对我国具有十分重要的意义。建筑设计工作者要充分认识我国建筑设计的现状,要重视在自己的建筑设计实践中对节能设计的探索,这是社会经济发展的客观需要,也是促进我国房筑设计水平不断提升的重要力量,要结合我国房屋建筑设计的实际情况,不断的在实践中总结,在设计中探索,要将节能设计的观念融入到建筑设计的每一个细节中去,为我国房屋建筑设计总体水平的提高做出自己的贡献。
二、建筑设计中建筑节能的有效措施
2. 1 建筑屋面节能措施
建筑屋面的节能措施主要有以下几点:其一,在选择屋面保温层时,应尽量采用密度较大、导热系数高的保温材料,以免造成屋面重量和厚度过大,影响保温效果;其二,不得采用吸水率较大的保温材料作为屋面保温层,以免屋面湿作业时保温层吸入大量水分造成保温效果降低。若是必须采用吸水率较高的保温材料,应当在屋面上设置排气孔,这样有利于保温层中的水分排出,进而确保保温效果,达到节能的目的。
2. 2 建筑墙体节能措施
墙体是整个建筑围护结构的主体,墙体材料保温性能的优劣将会直接影响到建筑的耗热量。为此,必须对墙体节能加以重视,具体可采取以下节能措施:对于新建的建筑可以使用空心砖墙或是采用复合墙体技术。目前新型的墙体材料主要是用混凝土、水泥和砂等材料或是掺入适量的粉煤灰、煤矸石等制定非粘土砖和建筑板材。这种材料具有保温隔热、高强轻质、节能环保等优点,并且能够进一步改善建筑功能增大建筑面积。使用一些新型材料再辅以一定的空气间层,不仅能够有效地降低容重,保温性能也大幅度体改,节能效果十分明显。
2. 3 建筑门窗节能措施
建筑上的门窗是能耗散失最为严重的部位,其占据建筑总体能耗相当大的比例,其中传热损失约为33%、冷风身体偶约为33%,为此,在确保采光、日照、正常通风的基础上,尽可能减小门窗洞口的面积,并提高其气密性,有主图增强门窗自身的保温性能,进而减少传热量,达到节能的目标。门窗节能的主要措施如下:其一,对窗墙比进行控制。建筑窗墙比具体是指门窗洞口面积与建筑立面单元面积之间的比值,按照我国JGJ26-1995中的有关规定,北向与东向的窗墙比不得超过20%,西向不得超过30%,而南向则不得超过35%;其二,提高外窗的气密性。通过提高外窗的气密性能够进一步减少冷空气的渗透。按照GB7107中的规定一般建筑外墙的气密性等级不得低于四级,外墙为玻璃幕墙时气密性等级不得小于3级。除此之外,还应当满足以下条件:外窗气密性在10Pa压差下,空气渗透量不应大于1.5立方米;其三,合理使用新型材料。纳米透明隔热涂料能够有效地减少渗透量、传热量和太阳辐射能,这样便可以实现门窗节能的目标。
三、建筑节能设计中的新能源应用
以人类社会目前消费的能源来看,包括建筑使用消费的能源,主要是煤炭、石油和天然气等石化能源。这些能源资源十分有限,并且不可再生,终究要枯竭。而利用太阳能、地热以及其它非常规能源给建筑物采暖、制冷、供热水甚至供电,可减少对常规能源的需求,具有非常重要的意义。
3.1 太阳能热水系统
太阳能作为一种能量密度相对较低的全新环保资源,当前有关太阳能的热利用技术已经相对成熟,我国也逐渐成为世界上最大的太阳能热水器生产国与使用国。但是也应认识到,当前我国综合利用太阳能热水器的技术水平较为滞后,无论是太阳能的使用、安装还是管理,都处于一种混乱状态,不利于建筑的外观美观性。因此,为了更好地发挥太阳能效应,综合考虑环境、经济、技术等因素,协调各方面的关系,应该在建筑中融入统一的太阳能体系,实现太阳能与建筑的一体化发展,将成为今后必然趋势。
3.2 太阳能发电系统
有关太阳能的电池发电系统及其应用,主要遵循光伏效应原理,将太阳的辐射能转化为可应用的电能。当前,在西方发达国家已经获得成功经验,但是由于该技术的成本较高,目前难以大面积推广使用。但是在一些高档住宅区或者公共建筑中,可优先考虑使用这一全新技术,不断积累设计的经验,当各种理论、技术成熟之后,太阳能发电系统的成本也将随之降低,并作为今后辅助建筑能源的重要形式之一,在可持续发展的能源结构中占有一席之地。
3.3 地热资源系统
在新能源和可再生能源大家族中,地热是目前最现实和最具竞争力的天然能源之一,采用地源热泵技术利用地热资源可冬季采暖,夏季制冷,节能效果十分理想,且具有常规采暖系统不具备优点。
四、加强建筑节能设计的几点建议
首先,应当做好建筑节能规划。在建筑设计阶段,应当认真做好选址、分区、建筑朝向、道路布局、建筑间距以及外部空间结构等方面的工作,以此来提高建筑节能设计效果;其次,在具体设计中应当制定科学的照明节能方案。较为有效的照明节能措施有选择节能光源、选择节能的照明设备、选择最佳的照明线路、合理布设开关、充分利用天然光照明等等;再次,加强采暖节能。对于北方地区的建筑而言,由于冬季较为寒冷需要进行采暖,为了解决采暖能耗较高这一问题,应当做好室内采暖保温工作,具体可采取如需爱措施:对采暖管网进行合理规划,尽可能缩短室外供暖管道的长度,并做好管道的保温工作,以此来提高室外管道的热源输送效率。同时应优选采暖设备,并改善采暖供热系统的设计和运行管理,这样有利于提高锅炉的运行效率。此外,还应对采暖供热方式加以优化,在各方面条件允许的前提下,应优先考虑集中供热的方式,这样有利于节约燃料,进而达到降耗的目的。
五、结语
总而言之,建筑节能设计有利于推动能源节约及合理利用。建筑节能是一项较为复杂且系统工作,随着建筑工程的不断增多,节能的重要性日益凸显。因此当代中国建筑师应在可持续发展的绿色建筑设计理念指导下,融汇科技与人文知识,创造出宜人的人居环境,只有这样,才能确保社会的可持续发展。
参考文献:
[1]张钦楠.建立中国特色的建筑理论体系[ J].建筑学报, 2004(1): 22.
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